ОСОБЕННОСТИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ МОМЕНТЫ ПРИ РАБОТЕ С ЛЮМИНОФОРАМИ
Физико-химические характеристики фотолюминесцентного пигмента (люминофора):
Химическая формула : смесь сложного состава (SrAl2O4):Eu,Dy,Y. Светозапасающий фотолюминофор представляет собой алюминат стронция,
активированный европием, диспрозием, иттрием.
Степень опасности продукта в целом является малоопасным веществом по воздействию на организм, класс опасности по компонентам – 4
Слабо опасный продукт по воздействию на организм. Воздействует в основном на слизистую оболочку верхних дыхательных путей, не раздражает здоровую кожу, при попадании на поврежденную кожу может вызывать сухость, покраснение, зуд.
Физическое состояние (агрегатное состояние, цвет, запах): порошок, цвет бело-серый или желтовато-зеленый, запах отсутствует.
Параметры характеризующие основные свойства вещества (материала):
- Температура плавления (C): 2500
- Температура начала разложения (C): не разлагается
- Плотность по воде (г/см3): 5,0
- Насыпная плотность (г/см3): 2,0-2,5
- Растворимость в воде: не растворим
- pH водной вытяжки: 6,7 - 7,3
- Растворимость в органических растворителях: не растворим
- Фракционный гранулометрический состав: производится любой крупности, под заказ: от 9 до 200 мкн
- Активность поверхности: в воде и водных средах теряет свойства послесвечения, если не подвергался процессу пассивации. Поставляются в двух типов: водостойкий и гидрофобный
- Температура воспламенения: не воспламеняется
- Предел взрываемости: не взрывается
- Температура самовоспламенения: не самовоспламеняется
- Окислительная способность: не является окислителем
- Стабильность: материал стабилен, не разлагается до температуры 2500 0С
- Реакционная способность: Материал химически инертен, коррозионно не активен
5. Цвета послесвечения: бирюзовый (сине-зеленый), желто-зеленый, фиолетовый
6. Прозрачность: порошок непрозрачный, светонепроницаемый
ТИПЫ ФОТОЛЮМИНОФОРОВ
В нашем ассортименте представлены различные типы фотолюминофоров, которые максимально точно могут быть подобраны для каждой конкретной задачи.
ОКРАШЕННЫЕ ЛЮМИНОФОРЫ
Отличие промышленно окрашенного люминофора от смеси: люминофор + флуоресцентный пигмент («катализатор цвета») состоит в том, что в первом случае послесвечение будет более однотонным, а во втором – возможны случаи, когда цвет послесвечения будет неоднородным. Впрочем, при тщательном перемешивании смеси, эти недостатки можно практически исключить. Отдельный ввод флуоресцентных пигментов позволяет изменять цвет состава на свое усмотрение.
ВАЖНО! Следует понимать, что ввод любых дополнительных примесей, в том числе ввод флуоресцентных пигментов, не могут изменить химическую формулу и лишь отчасти изменяют (преобразуют) «родной» цвет послесвечения. Также, любые дополнительные пигменты препятствуют «зарядке» светом и последующему послесвечению, что негативно отражается на длительности и яркости послесвечения.
Нет каких-либо специальных пигментов, которые способны изменить химическую формулу при обычных условиях смешивания! Флуоресцентный пигмент непрозрачен и меняет видимый цвет состава при дневном свете.
ЯРКОСТЬ И ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ПОСЛЕСВЕЧЕНИЯ
Фотолюминофоры и некоторые составы с ними обладают послесвечением.
Яркость и длительность послесвечения, видимого для глаз человека, субъективна и зависит от нескольких факторов:
- от типа люминофора;
- от температуры окружающей среды;
- от наличия примесей в составе;
- от возможностей зрения каждого конкретного человека;
- от степени затемненности и наличия «отвлекающих» источников света при наблюдении послесвечения;
- от яркости и длительности предварительной «зарядки» светом;
Идеальные условия: «зарядка» фотолюминофора ярким светом 1-2 часа, сразу после этого - наблюдение послесвечения в темном помещении без каких-либо дополнительных источников света.
ВАЖНО! Никакой люминофор не может светить ярче, чем источник света, к которому дополнительно подается энергия. Более яркие источники света (солнечный свет, фонари, фары и т.п.) могут сделать практически невидимое для глаз свечение от люминофоров.
Люминофоры обладают неравномерным послесвечением.
Первые 15-20 минут, после интенсивной «зарядки» светом не менее 40-60 минут, люминофор светит наиболее ярко.
Далее, послесвечение будет составлять 60-70% от первоначального и еще через 40-60 минут послесвечение будет 30-40% от первоначального. Таким образом, через час-полтора фотолюминофор светит с яркостью ~20-25% от первоначальной.
Длительность свечения, видимое человеческому глазу, зависит от типа люминофора и может достигать 12 часов.
Приборами, в некоторых случаях, послесвечение может регистрироваться и через 30 часов, но для бытового применения это не имеет никакого значения.
Яркость, %
послесвечения 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 …. Длительность послесвечения, мин
*Ознакомительный усредненный график: снижение яркости послесвечения люминофоров во времени.
Для каждого типа люминофоров график будет индивидуальный.
ПРИНЦИПЫ СОЗДАНИЯ СОТАВОВ С ЛЮМИНОФОРАМИ И ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О НАНЕСЕНИИ
Люминофоры непрозрачны. Они не растворяются и в жидких средах стремятся выпасть в осадок, на дно.
Для дальнейшего взаимопонимания дадим несколько определений:
Люминофор – основной накопитель и источник света для создания светящихся составов. Непрозрачен, нерастворим. Для водных сред используется водостойкий люминофор.
Основа – связующее для люминофора, на основе которого мы создаем светящийся состав (лак, краска, смола, жидкое стекло, и т.п.). Основа должна быть бесцветной и прозрачной (или иметь схожие характеристики) для того, чтобы пропускать сквозь себя свет «заряжающий» люминофор и исходящий от него. Имеет значение светопреломляющие способности основы. Определенные основы способны усилить видимое значение светимости до полутора раз, например, некоторые силиконовые компаунды.
Пигмент – цветной флуоресцентный пигмент, который является, в некотором роде, «корректором» видимого спектра свечения. Он же меняет цвет всего состава при дневном свете, поскольку непрозрачен. Флуоресцентные пигменты обладают рядом особенностей, которые отличают их от других красителей и пигментов.
Подложка – твердая окрашиваемая поверхность, предмет (изделие). В некоторых случаях мы можем ввести люминофор непосредственно в подложку, но для этого подложка должна быть прозрачной (например, стекло, эпоксидная смола, прозрачный пластик и т.п.), обладающей хорошей светопропускающей способностью. Тогда подложка и основа являются единым целым. Обычно ввод люминофоров и пигментов в подложку возможен только в процессе изготовления предмета. Здесь мы будем вести речь о подложке, в которую ввод люминофора не представляется возможным по каким-либо причинам.
Отражатель – специальный отражающий слой, усиливающий свечение за счет отражения послесвечения люминофоров. Яркость светимости зависит от способности материала отражать свет. Понятно, что чем выше отражающая способность, тем выше яркость свечения. Желательно, чтобы отражатель был белого цвета. Допускается светлый тон (голубой, светло-желтый и т.п.). Яркость послесвечения на белом, отражающем слое, будет на 30-40% выше.
Грунт – промежуточный (технический) слой, связующее между подложкой и отражателем (или основой). Основа и отражатель могут иметь недостаточную адгезию к подложке, именно поэтому используют грунтовочный слой. В определенных случаях грунт может выполнять функцию отражателя.
Декор – слой, используемый для декорирования изделия, придания эффектного внешнего вида. С помощью декора поверхности можно придать интересные визуальные эффекты, например, перламутровый блеск, рисунки или текстурные эффекты. В зависимости от назначения, слой декора может быть прозрачным (если им покрывают всю поверхность), или непрозрачным, если наносят декоративный рисунок, закрывающий часть поверхности. Слой декора наносят непосредственно на основу. Если декор непрозрачный, он скроет часть светящейся основы и светиться будет только «свободная» от декора поверхность.
Финишный слой – слой лака или смолы (компаунда), для создания ровной глянцевой или матовой поверхности. Финишный слой должен быть прозрачным. Желательно (но необязательно), чтобы в финишном слое не содержались ультрафиолетовые фильтры, которые производители обычно добавляют в лак (против выцветания красок на солнечном свете). Ультрафиолетовый свет для люминофоров – лучший источник «зарядки».
СООТНОШЕНИЕ КОМПОНЕНТОВ В СОСТАВЕ
Люминофор в основе не растворяется и находится во взвешенном состоянии и, в большинстве случаев, стремится выпасть в осадок. Поэтому, при нанесении светящегося состава, для равномерного покрытия, требуется периодически перемешивать люминофор в основе. Химических реакций между люминофором не протекает, а значит требуется обеспечить лишь равномерное (укрывистое) распределение частиц по отражающему слою.
Чем плотнее люминофором будет укрыта поверхность, тем ярче будет свечение. Необходимо помнить, что люминофор непрозрачен, а значит, чем толще будет его слой в основе и на отражателе, тем больше вероятность того, что нижние слои не получат «заряд» светом и останутся неактивными.
Чтобы обеспечить верное соотношение всех компонентов в основе, необходимо точно знать их укрывистость, удельную плотность и другие физико-химические показатели. Для каждого типа основы, а также для получения необходимого оттенка цвета требуется точный расчет соотношения.
Данный подход требует наличия соответствующего оборудования для измерений и специализированных знаний.
Мы предлагаем упростить этот процесс, прибегая к накопленному опыту и статистике. Вам понадобятся только весы.
Если требуется совсем упростить процесс смешивания, Вы можете пользоваться объемным соотношением, но на наш взгляд это приведет к повышенному перерасходу люминофоров и пигментов, а также не позволит Вам в дальнейшем повторно получить требуемый оттенок цвета и точно такую же яркость послесвечения состава.
Согласно нашим данным, оптимальное соотношение основы и люминофора лежит в пределах от 1:3 до 1:5 по массе. Пигмент вводится в соотношении от 1:5 до 1:10 к массе люминофора (на 100 г люминофора 10-20 г пигмента).
Это значит, что на каждые 100 грамм люминофора Вы можете взять 300-500 грамм основы и 10-20 грамм пигмента. Поскольку основа может быть различной вязкости и прозрачности мы рекомендуем произвести предварительное тестирование для подбора оптимального соотношения. Поскольку чрезмерное количество пигмента значительно снижает послесвечение – будьте умерены при введении красителя в основу.
ВАЖНО! Для создания цветной основы мы настоятельно рекомендуем пользоваться промышленно окрашенными люминофорами. В этом случае оптимальное послесвечение будет гарантировано. Отличие промышленно окрашенного люминофора от состава люминофор+ пигмент рассмотрено выше.
Этапы создания светящейся Основы:
1. Перемешиваем люминофор с пигментом (если люминофор цветной – сразу переходим ко второму этапу)
2. Перемешиваем люминофорную смесь (или люминофор, если пигмент не используем) с чистой основой
ОСНОВА (100%) 1 кг ЛЮМИНОФОР (20-30%) 200-300 г ПИГМЕНТ (10-20%) 20-60 г
Иногда, в качестве основы применяются материалы на 2-х и 3-х компонентной основе. Это могут быть лаки, смолы или силиконовые компаунды (полиуретановые компаунды или тиксотропные ненасыщенные смолы). При работе с такими материалами необходимо помнить, что количество люминофора рассчитывается в соотношении к общей массе всех компонентов основы (A+B или A+B+C). В этом случае люминофор и пигменты вводят в наиболее вязкий компонент (обычно, компонент А) и тщательно перемешивают, прежде чем добавить остальные части основы.
Если вязкость основы, по каким-либо причинам не устраивает, и необходимо применить разбавитель (или растворитель), то массу люминофора рассчитывают только после того, как основа будет доведена до нужной текучести.
ВАЖНО! Люминофоры обладают послесвечением, а также прекрасно светятся в ультрафиолетовом свете, что позволяет использовать их в декорировании развлекательных центров и клубов с соответствующим освещением.
С уважением,
Сергей Сергеевич
+7 950 165 23 60